Полибутен-1

В 1955 году лауреат Нобелевской премии профессор Хулио Натта, который считается «отцом» ПП, впервые синтезировал полибутен-1 (ПБ-1) в лабораторных условиях. Через 10 лет в 1964 г. Компания ChemischeWerkeHuls начала первое промышленное производство ПБ-1 в Европе.

Компания Sulen, предшественница компании ElexalenTrading, первая в 1965 г. установила трубы из ПБ-1 в отопительной системе Австрийского института пластмасс. Эти трубы эксплуатируются по сегодняшний день. В 1972 г. 6,5 км труб диаметром от 25 до 225 мм установлены в геотермальных банях Viena-Oberlaa, Австрия. Несмотря на агрессивный характер геотермальной воды (много серы, Т=54^оС), трубы служат и сегодня.

В 2003 г. Компания Basell запустила новый завод в Нидерландах (г.Мордэйк) мощностью 45 тыс. т/год.

ПБ-1 – это относительно мало изученный полимер, стоящий в ряде полиолефинов после ПЭ и ПП. По многим свойствам к ним близок, но имеет особые свойства свойственные техническим полимерам.Получают полимеризацией бутена-1 при помощи стереоспецифических катализаторах Циглера-Натта. В результате образуется линейный изотактический полукристаллический полимер:

Полибутен - очень гибкий материал (модуль упругости 500-900 МПа); s_раст 15-40 МПа. Твердость ПБ выше, чем у полипропилена и полиэтилена высокой плотности. Он стоек к растрескиванию под нагрузкой, обладает низкой ползучестью (в 150 раз меньшей, чем у полиэтилена, при одинаковых нагрузках), высокими износостойкостью и долговременной прочностью (соотношение долговечностей ПБ, полипропилена и полиэтилена составляет 100:25:1), его морозостойкость на 20-25⁰C выше, чем у полипропилена. Термический коэффициент линейного расширения и теплопроводность ПБ практически не меняются в интервале температур        0-100⁰C.

ПБ устойчив к образованию трещин, устойчив к абразивному износу, к растрескиванию в химических средах. При этом ПБ-1 эластичен и ударопрочен (даже при низких температурах) имеет хорошие упругоэластические свойства. Молекулярная масса до 500000 и наличие относительно длинных боковых этильных групп в цепи обеспечивает устойчивую трехмерную структуру.

Высокая гибкость ПБ-1 облегчает установку, изготовленных из него труб, сокращается количество необходимых фитингов. Это является особым преимуществом при установке труб небольшого диаметра для отопительных и санитарных систем, в том числе для отопления стен и потолков. Они характеризуются низким весом, гибкостью (даже при низких температурах), низкий эффект памяти и возможность применения широкого разнообразия соединительных технологий, способен выдерживать большое внутреннее давление, морозостоек и можно монтировать при -10^оС.

ПБ устойчив к повышенным температурам и характеризуется хорошими акустическими свойствами (применение труб в Лондонском концертном зале RoyalAbbertHoll позволило добиться 90% звукопоглощения, сохранив акустические свойства концертного зала).

Это кристаллический полимер. Кристаллизуется в течение 8-10 часов. При этом его плотность изменяется от 880 до 910 кг/м³, повышается твердость и прочность при растяжении.

ПБ-1 пригоден также для изготовления пленок и получения антикоррозийных покрытий. Его перерабатывают в изделия методами литья под давлением и экструзией.

Полигексен

Поли-4-метилпентен-1 (ПМП) получаемый из 4-метилентена-1 (температура кипения 56,3-56,9^оС), имеет строение:

Плотность его (830 кг/м³) ниже, чем у других термопластов, выпускаемых промышленностью (табл. 14), а прозрачность соответствует прозрачности органического стекла из полиметилметакрилата. Жесткость ПМП выше, чем у ПЭНП при 20°С, а модуль упругости при тех же условиях достигает значения модуля упругости ПП при 100°С. ПМП эксплуатируется при более высоких температурах, чем ПЭ и ПП. Стойкость к ударным нагрузкам ниже, чем у ПЭ и ПП, но выше, чем у полиметилметакрилата и полистирола. По химической стойкости полимер близок к ПЭ, а по диэлектрическим свойствам превосходит полиолефины и пластифицированный поливинилхлорид. Перерабатывается стабилизированный ПМП литьем под давлением, экструзией и прессованием.

Благодаря легкости, прозрачности и теплостойкости ПМП используется для изготовления прозрачных деталей и смотровых стекол, медицинского и лабораторного оборудования, пленок для упаковки пищевых и фармацевтических продуктов, электрической изоляций кабелей, плат для печатных схем, осветительной арматуры, стерилизуемых труб в пищевой промышленности и т. п.

Свойства некоторых полиолефинов приведены в таблице 14.

Полиизобутилен

Полиизобутилен (ПИБ) представляет собой каучукоподобный эластичный материал, получаемый полимеризацией

Высокомолекулярный полиизобутилен получают полимеризацией изобутилена в растворе жидкого этилена при температуре 100^оС. При смешении с катализатором мгновенно происходит полимеризация изобутилена. Образующийся полимер имеет молекулярную массу 120000-200000. Выход ПИБ составляет около 100 %.

ПИБ обладает высокими химической стойкостью и водостойкостью, устойчив к действию кислот и щелочей. ПИБ характеризуется высокими диэлектрическими свойствами, но обладает низкой прочностью и ползучестью.

Применяется для внутренней и внешней защиты аппаратуры от коррозии для обкладки металлических труб, железобетонных цистерн и кислотохранилищ, для электроизоляции проводов и кабелей и т.д.

Вопросы для самоконтроля

1. Свойства и применение полибутен-1

2. Свойства и применение полигексена

3. Свойства и применение полиизобутилена

Таблица 21-Свойства полиолефинов